Las observaciones de la calidad del aire son mediciones reales de la concentración de contaminantes en el aire obtenidas mediante un instrumento de monitorización. Dependiendo de la distancia a la que se encuentren estas mediciones de las fuentes de emisión del instrumento, muestran la contaminación atmosférica en un área más o menos extensa. Por ejemplo, los instrumentos situados muy cerca de una calle con mucho tráfico en la ciudad se denominan «estaciones de tráfico urbano» y proporcionan información sobre la contaminación atmosférica muy local, que puede verse muy afectada por los gases de escape de los vehículos. Por el contrario, los instrumentos situados más lejos de las fuentes directas de emisión de contaminación, por ejemplo, en grandes parques públicos urbanos, se denominan «estaciones de fondo urbano» y proporcionan información sobre la contaminación atmosférica que afecta al barrio circundante.

Las estaciones oficiales de control de la calidad del aire tienen unos costes de instalación y mantenimiento elevados, por lo que solo un número limitado de ellas se centra en unas pocas especies químicas nocivas que pueden desplegarse en las ciudades. Esto significa que las observaciones de la calidad del aire en las zonas urbanas están bastante dispersas.

No obstante, para proporcionar información más completa sobre la contaminación atmosférica, los científicos se basan en sistemas de modelización de la calidad del aire que simulan matemáticamente cómo se dispersan los contaminantes en el aire. Estos sistemas de modelización pueden utilizarse para generar previsiones sobre la calidad del aire.

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